DE3311688A1

DE3311688A1 - Flexible schaltungstraegerplatte oder -bahn

Info

Publication number: DE3311688A1
Application number: DE19833311688
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Ibaraki Matsumoto
Original assignee: Nippon Mektron KK
Current assignee: Nippon Mektron KK
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1983-03-30
Publication date: 1983-10-13
Also published as: FR2524759B1; GB2120837A; GB2120837B; FR2524759A1; JPS58170095A; DE3311688C2

Description

H^ ~F? S, Ml.'PNAGEL PATENTANWaLTS UkNDWEHPiTFt. 3T βΟΟΟ MÜNCHEN 2

Ti L. or- / '.'.'7Pi

München, den 29. März 1983 /J Anwaltsaktenz.: 19Ί - Pat. 71

Nippon hektroii Ltd., Seiwa ijldg. , 12-15, Shiha Daimon 1-choine Minato-Ku, Tokyo, Japan

Flexible Schal tun gsträgerplatte oder -bahn.

Die Erfindung bezieht sich auf flexible SchaLtungsträgerplatten oder -bahnen. Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf flesible Schaltungsträgerplatten oder -bahnen mit einer gedruckten Schaltung, wobei in neuartiger Weise Mittel zur Fixierung der Gestalt der Schaltungsträgerplatte oder -bahn vorgesehen sind, welche plastisch verformbar sind und bestimmte Form besitzen oder in die betreffende Form biegbar sind.

Flexible Schaltungsti-ägerpliatten oder -bahnen bekannter Art besitzen einen grundsätzlichen Aufbau, welcher eine Kunststoffträgerschicht, ein auf dieser angebrachtes Leitermuster oder Schaltungsmuster und eine aus Kunststoff bestehende Deckschicht vorsieht, welche über der Trägerschicht und dem Leitermuster beispielsweise durch Klebung angebracht ist. Aufgrund der Flexibilität der Trägerschicht und der Deckschicht werden solche flexible Schal tungsträgerplatten oder -bahnen oft "zur Verdrahtungrelativ zueinander beweglicher Teile verwendet. Auch können flexible Scha I tungsträgerpLatten oder -bahnen dazu dienen, in einer

COPY

fest verdrahteten, starre Form_vbesitzenden Schaltung eingesetzt zu werden. " -

Bedauerlicherweise haben bisher bekannte flexible Schaltungsträgerplatten oder -bahnen beträchtliche Nachteile beim Einsatz innerhalb einer starren Anordnung. Ist beispielsweise eine bekannte flexible Schaltungsträgerplatte oder -bahn in eine gewünschte Form innerhalb einer Konstruktion gebracht worden (d. h.,in die Form, welche sich aus den örtlichen Gegebenheiten innerhalb einer Anordnung ergibt), so bewirkt das in der flexiblen Trägerschicht und der flexiblen Deckschicht vorhandene Formgedächtuis, daß sich die Schaltungsträgerplatte oder -bahn in dem Bestreben, die ursprüngliche Form wieder herzustellen, bewegt. Diese Nichtübereinstimmung mit der sich aus dem Einbau in einem System ergeben-· den Gestalt führt zu einer Bewegung der flexiblen Schaltungsträgerplatte oder -bahn, so daß sich dieses Bauteil hinderlich in den Weg oder den Bereich anderer innerer Teile begibt, so daß es zu einem unerwünschten Kontakt der flexiblen Scha 1tungsträgerplatte oder -bahn beispielsweise mit den Wänden eines Gerätes oder Behältnisses kommen kann, in welchem die Scha I.tungsträgerplatte oder -bahn eingebaut oder angeordnet ist.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine flexible Schaltungsträgerplatte oder -bahn der vorliegenden Art so auszugestalten, daß eine Rückwirkung auf andere Teile des betreffenden Systems aufgrund des Formgedächtnisses der Trägerschicht und der Deckschicht vermieden wird. Auch soll der Einbau einer Schaltungsträgerplatte oder -bahn in ein Gerät oder eine ähnliche Anordnung vereinfacht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im anliegenden Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

In einer flexiblen Scha LtungsträgerpLntte oder -bahn ist also gemäß dem hier angegebenen Koustruktionsprinzip ein plastisch

COPY

verformbares· Teil zum Fixieren oder Beibehalten der Gestalt vor; gesehen, welches in eine bestimmte Form gebracht werden kann j- und diese Form dann beibehält, wobei das plastisch verformbare Bauteil an der Trägerschicht und/oder der Deckschicht anjcebrachj oder in der Trägerschicht und/oder der Deckschicht vorgesehen ist. Die beim Einbau hergestellte Form der Schaltungsträgerplatte oder -bahn der vorliegend angegebenen Art wird also danach aufrecht erhalten.

Das Bauteil zur Festlegung der Form der Schaltungsträgerplatte oder -bahn kann aus Metall oder aus einem Kunstharz gefertigt sein und als im Querschnitt kreisförmiger oder im querschnitt rechteckiger Stab vorliegen, der sich vorzugsweise in Längsrich-i tung längs der Händer der flexiblen Schaltungsträgerplatte oder j -bahn oder auch auf- der Oberfläche erstreckt. Während die fJ.exi-j blen Eigenschaften des zur Fixierung der Form dienenden Bauteils aus Kunststoff oder aus Metall weiterhin die Verwendung in einer ortsbeweglichen Verdrahtung gestatten, ermöglicht die plastische Verformbarkeit der Bauteile zur Fixierung der Form ein Festhalten der flexiblen Schaltungsträgerplatte oder -bahn in einer beir Einbau willkürlich hergestellten Form über eine große Zeitdauer hinweg, wenn eine starre Verdrahtung gewünscht wird.

Zweckmäßige Ausges teil tungen und Weiterbildungen sind im übrigen Gegenstand der dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche. Ausführungsformen werden nunmehr unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert, wobei einander entsprechende Teile in der Zeichnung jeweils mit gleichen Bezugszahlen versehen sitid. Es zeigen:- .

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine flexible Schaltungsträgorplatte oder -bahn mit gedruckter Schaltung bisher bekannter Bauart,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine flexible

Schaltungsträgerplatte oder -bahn mit gedruckter Schaltung der vorliegend angegebenen Art,

_COpY - 3 - BAD OPJGIWAL

Fig. 3 eine perspektivische DarsteHunji der flexiblen Schaltungsträgerp Latte oder -bahn nach Figur 2 schräg von oben,

Fig. h. einen Querschnitt durch eine flexible

Schaltungsträgerplatte oder -bahn ähnlich Figur 2 gemäß einer anderen Ausführungsform und

Fig. 5 einen Querschnitt einer nochmals anderen

Ausführurlj!,sform einer flexiblen Schaltungsträgerplatte oder -bahn der hier vorgeschlagenen Art. . ■

Zunächst sei auf Figur 1 Uezu'g genommen. Die dargestellte flexible Scha 1 tuiigsträgerpla t te oder -bahn bekaniiLex" Art enthält eine Trägerschicht 1, welche beispielsweise durch eine flexible Kunststoffο Lie gebildet ist und auf der sich eine Anordnung von Leitern k befindet, welche eine Schaltung bilden. Das Leitermuster kann von einer gedruckten Schaltung gebildet sein oder in ähnlicher Art und Weise ausgebildet sein. Eine Deckschicht 2, welche beispielsweise ebenfalls von einer dünnen flexiblen Kunststoffolie gebildet ist, überdeckt die Trägerschicht 1 mit der darauf befindlichen Schaltung und ist mit den soeben genannten Teilen durch einen Klebstoff 3 verbunden. Wie bereits änjre- . merkt, ist der in Figur 1 gezeigte Aufbau an sich bekannter Art. Die Flexibilität der Trägerschicht und der Deckschicht sind wünschenswerte Eigenschaften, wenn die betreffende Schaltungsträgerplatte oder -bahn in einer bewegbaren oder ortsveränderlichen Verdrahtung Anwendung findet.

Die Flexibilität des in Figur 1 gezeigten Konstruktionsverbandes ist jedoch dann nicht erwünscht, wenn es sich um eine starre Verdrahtung handelt. Als Teil einer feststehenden Verdrahtung soll sich die flexible Schal tungs trägerplatte oder -bahn im f<lealfal 1 der Gestalt im Raum anpassen, in welche sie beim Einbau ,erbracht worden ist. Die Schaltungsträgerplatte oder -bahn soll, al-

r
COPY BAD GRIGiMAL

so eine einmal hergestellte Form in Übereinstimmung mit dem Kon struktionsplan im Räume beibehalten. Dies ist wünschenswert, da·; mit vermieden werden kann, daß sich die Schal tungsträgerplai. te oder -bahn verlagert und sich in den Bereich anderer Bauteile innerhalb eines Systems hineinbewegt. Auch soll ein körperlicher Kontakt mit den Wänden eines Gera" tegehäuses vermieden werden. Bisher bekannte flexible Schaltungs trägerpl±ten oder -bahnen haben das Bestreben, sich zu bewegen und zu verlagern, da sie nach! Einsetzen in einer bestimmten Stellung das Bestreben haben, ihre ursprüngliche Gestalt wieder herzustellen, wodurch sich die zuvq

erwähnten Probleme ergeben. \

Ein Aufbau der vorliegend angegebenen Art, wie er in Figur 2 zeigt ist, vermeidet diese Nachteile, indem einerseits eine not-;| wendige Formbeständigkeit und Starrheit erzeugt wird, gl eichzei-; tig aber.ein ausreichendes Maß an Flexibilität erhalten bleibt. ^!

Ls seien nun die Figuren 2 und 3 gemeinsam befrachtet. Line flexible Scha I turigsträgerplatte oder-bahn mit einer gedruckten ,] Schaltung gemäß Figur 2 und Figur 3 besitzt dieselben allgemei- fj neu Bauteile wie die zuvor in Verbindung mit Figur 1 beschriebe-; iie Konstruktion. So sind eine eine Basisschicht oder Träger- J

- " ■ I

schiebt b, eine Reihe von Leitern 7 ·, welche ein Schaltungsmu- J] ster auf der Trägerschicht bilden, und eine Deckschicht oder g ein Abdeckfilm 8 vorgesehen, der mittels eines Klebstoffs 9 auf der Trägerschicht 6 festgeklebt ist. Zwischen den Randbereichen der Basisschicht 6 und der Deckschicht 8 sind sich in Längsrichtung erstreckend zwei Formfixierungselemente 10 vorgesehen. Diese Formfixierungselemente .10 bestehen aus einem geeigneten Material wie beispielsweise Metall oder Kunstharz und haben die Gestalt von Stäben mit kreisförmigem querschnitt. Sind die i< orm f i xierungsel emen te 10 etwa gemäß Figur 2 aus Metall oder I leitfähigem Material gefertigt, so wirkt der umgebende KLebstoff 9 auch als Isolationsmaterial für die Formfixierungselemente 10.

— 5 —
INCOMPLETE COPY . . _

■··■■··' ■·-·■·- · -^: .·■· 3311683

- i

Die flexible Schaltungsträgerplatte oder -bahn mit dem in den Figuren 2 und 3 gezeigten Aufbau eignet sich besonders zur Verwendung als Festverdrahtungsteil aufgrund der pinstischen Verformbarkeit der Formf ixierungseleinente 10, welche an bzw. in der Schaltungsträgerplatte oder -bahn vorgesehen sind. Wenn beispielsweise eine flexible 'Schaltungsträgerplatte oder -bahn der hier angegebenen Art in einer Formgebung entsprechend einem "S" eingebaut werden soll und diese Form unveränderlich bleiben soll, so muß man lediglich die Schaltungsträgerplatte oder -bahn entsprechend den örtlichen Verhältnissen am Einbauort in die gewünschte Form biegen, wie dies in Figur 3 angedeutet ist. Die hergestellte Form bleibt danach aufgrund der plastischen Verformbarkeit der Formfixierungselernente 10 erhalten.

Eine andere Ausführungsform ist in Figur 4 dargestellt. Diese Ausführungsform enthält eine Trägerschicht 12, eine Reihe von darauf angeordneten Leitern 13, die ein Schaltungsmuster auf der Trägerschicht bilden, sowie eine Deckschicht oder einen Deckfilm 15, der mittels Klebstoff l't an der Trägerschicht 12 festgeklebt ist. Formfixierungseleinente l6 ähnlicher Art, wie sie im Zusammenhang mit der Konstruktion nach Figur 2 erwähnt wurden, sind in Randleisten l8 untergebracht und gehalten, wobei die Randleisten in Längsrichtung längs der jeweiligen Ränder der Schaltungsträgerplatte oder -bahn an dieser mittels Klebstoff 17 festgeklebt sind. Die Randleisten 10 sind aus 'einem isolierenden Kunstharz hergestellt, während der Klebstoff von einorn gebräuchlichen Polymer-Klebsto ffmaterial gebildet sein kann.

Die flexible Schaltungsträgerplatte oder -bahn nach Figur k hat einen Vorteil gegenüber der zuvor beschriebenen Ausführungsform nach Figur 2, welcher darin besteht, daß die Formfixierungselemente l6 innerhalb der gesonderten Randleisten l8 Jeweils an den Seiten der Schaltungsträgerplatte oder -bahn befestigt sind anstatt in dem ilauptkörper der SchaltungsträgerpLatte oder -bahn

- 6 -_copY BAD ORIGINAL "- -—

eingebettet zu sein. Lie Dicke der Schaltungsträgerplatte oder -bahn muß daher nicht vergrößert werden, um die Formfixierungselemente im Inneren der Schaltungstragerplatte oder -bahn unter bringen z,u können. j

Eine andere Abwandlung der vorliegend angegebenen Schaltungs- j trägerplatte oder -bahn besteht darin, die Formfixierungsele- j mente entweder nur in der Trägerschicht oder nur in der Deckschicht anzuordnen. Ein Beispiel einer derartigen Konstruktion ist in Figur 5 gezeigt. Eine Basisschicht oder Trägerschicht is mit 20 bezeichnet und trägt eine Reihe von Leitern 21, welche ein Schaltuiigsmuster auf der Trägerschicht bilden. Weiter ist eine Zwischen-Deckschicht 23 vorgesehen, welche mittels Kleb- ; stoff 22 an der Trägerschicht 20 festgeklebt ist. Zwei im Querschnitt rechteckige Stäbe als Formfixierungselemente 2h sind mi Klebstoff 25 festgeklebt und sind in Längsrichtung verlaufend ii überflächenkanälen 23A parallel zum jeweiligen Rand der Zwischei Deckschicht 23 untergebracht. Schließlich ist eine äußere Deckschicht 26 vorgesehen, die mittels Klebstoff 27 auf die Zwischei Deckschicht 23 aufgeklebt ist. Bei der Ausfiihrungsform nach Figur 3 könnte, was jedoch in der Zeichnung nicht gezeigt ist, di< Anordnung auch so getroffen sein, daß im Querschnitt rechteckig« stabförmige Formfixierungselemente 32 in der Trägerschicht 20 angeordnet sind.

Lie im Querschnitt rechteckigen stabförmigen Formfixierungselemente 23 der Ausfuhrungsform nach Figur 5 führen zu einem geringeren Grad an Flexibilität und Federungsverhalten nach plastischer Deformierung, als dies bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Fall ist, bei denen stabförmige Formfixierungselemente mit Kreisquerschnitt verwendet wurden. Geringere Federungseigenschaften wiederum führen zu einer besseren Formstabi-Li tat nach Einbau einer flexiblen Schaltungsträgerplatte oder -bahn in einer Festverdrahtung.

-T-

MPLETE ^C0PY
' L.

■··""■ "■■'■·-■ '^:--^:--* ■ 3311683 40

Den jeweiligen Anwendungsfällen angepaßt könnet) in vielfältiger Weise weitere Abwandlungen der hier vorgeschlagenen Schaltungsträgerplatte oder -bahn vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Lage der Formfixierungselemente ebenso wie ihre i4uerschnitte?restalt geändert werden. Beispielsweise können Fortnf ix.ierungs.elemen te in Gestalt von Stäben, Röhren, Platten und dergleichen verwendet werden.

Es ist weiter zu bemerken, daß zwar Schaltungsträgerplatten oder -bahnen der vorliegend angegebenen Art in erster Linie in einer starren Schaltungsanordnung oder Verdrahtung eingesetzt werden, doch können die vorliegend angegebenen Schaltungsträgerplcttten oder -bahnen je nach Art und Eigenschaft der Fortnfixierungselemerite auch genügend Federungseigenschaft und Flexibilität behalten, um in Fällen einer beweglichen Verdrahtung" eingesetzt werden zu können. Es wird also eine plastische Verformbarkeit geschaffen und gleichzeitig wird die Flexibilität herkömmlicher flexibler Schaltungsträgerplatten oder -bahnen beibehalten. Das Anwendungsgebiet der fLexiblen Schaltungsträgerplatten oder -banner, wird somit erweitert, da ein Einsatz in Systemen mit starrer Verdrahtung und in Systemen mit beweglicher Verdrahtung möglich ist.

BADORIQiNAL

Leerseite

Claims

Pa ten tansprüche

!/.'Floxibl.«.·" Scha Itungs träperpln t te oder -bahn mit einer Träuerschicht ( 1 lizw. b bzw. 12 bzw. LiO), auf der sich elektrische Leiter ( ^!t bzw. 7 bzw. 13 bzw. 21) zur Bildung einer Schaltung oder eines Schaltung«teils befinden, sowie gegebenenfaJIs mit einer Deckschicht (2 bzw. 8 bzw. 15 bzw. 23, 26), die mittels KLebstoff die elektrischen Leiter überdeckend an der Trägerschicht fcstgeklebt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in oder an der scha 1 tungsträgerpla tte oder -bahn Fortnf ixierunjrselemente (.10 bzw. 10 bzw. 2h) vorgesehen sind.

2. Flexible ocha1 tun gsträgerplatte oder -bahn nach Anspruch 1, dadurch .tckotutzeichiiel, daß die Formfixierungsel einen te I 10) zwi· schon der -Trägerschicht ( 0) und der Deckschicht (8) angeordnet sind.

Ί . Flexible .5chaltun.es trägerplatte oder -bahn nach Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formfixierungselemente (10 b/w. 1b) in Längsrichtung längs des jeweiligen Randes der Trägerschicht (6 bzw. 12) und der Deckschicht (8 bzw. 15) angeordnet s i rui.

h. Flexib1c.Schaltungsträgerplatte oder -bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Formfixierutigse 1 einen te (10 bzw. 10) die Gestalt von Stäben mit Krei.sqiierschnj t L aufweisen.

~). .Scha I tun ,ns trägerp 1 a t te oder -hahn nach einem der Ansprüche bis ·Ί , dadurch gekennzeichnet, daß an der Trägerschicht (12) und dor Deckschicht (15) Randleisten (l8) mitteLs Klebstoff I17) Pe* t ρ ek 1. el) ι sind, wobei sich diese Randleisten lan.es der Außen-

COPY - l - .

ränder der Träjrerschich L und der Deckschicht erstrecken und die Korrafix i eniriysel einen te (.Ib-) enthalten.

6. Flexible ichaltunp.strn.itorplatte oder -bahn nach Anspruch 1, dadurch ,gekennzeichnet, dail zwischen der Trägerschicht (UO₁I und der Deckschicht (26) eine Zwischen-D nckschich t. 12'5) angeordnet ist, welche mittels Klebstoff mit den angrenzenden Schichten verbunden ist und sich in L.in irsrich tune erstreckende KaniiJ. e (23Λ) aufweist, in denen die Forinfixi erunjcse leinen te I 2^!i) i.mtrrgebracht sind.

7- Flexible Schal tungs träirerplatl e oder -bahn naph Anspruch (>, dadurch ,gekennzeichnet, daß die Formfixierungselemente (2h) die Gestalt von im Querschnitt rechteckigen Stäben liahen und daii die zu ihrer Aufnahme dienenden Kanäle (23A) der Zwischen-Dcckschich (23). entsprechenden rechteckigen (querschnitt besitzen.

o. Flexible Schal tungs trätcerpla tte oder -bahn nncli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dah die Formf ixierunpse 1 omen I:e üii L tier Trn jr.erschi ch t, Lnsbesouder e in deren Randhereichen, verbunden sind. . ·

9. Flexibl.e Schal tungs trägerplatte oder -bahn nach Anspruch f>, dadurch gekennzeichnet, daß die F ο rm Ti xi er un gs e 1 ein en te von pinsti sch verformbaren Metalldrähten oder WnststoVVdraht en gebildet sind.